物流與設施規(guī)劃―變速箱廠總平面布置設計

1、一.設計產(chǎn)品名稱某變速箱廠總平面設施布置設計二.原始給定條件公司有地16000m2,廠區(qū)南北為200m,東西寬80m,該廠預計需要工人300人,計劃建成年產(chǎn)1000套變速箱的生產(chǎn)廠。(一變速箱的結構及有關參數(shù)變速箱由39個零件構成,裝配圖見圖2-1,2-2,2-3所示。每個零件、組件的名稱、材料、單件重量及年需求量均列于表2-1中。 圖2-1減速器裝配圖(1 圖2-2減速器裝配圖(2 圖2-3減速器裝配圖(3表2-1變速箱零件明細表工廠名稱:變速箱廠產(chǎn)品名稱變速箱產(chǎn)品編號110 計劃年產(chǎn)量100000序號零件名稱零件代號自制外購材料總計劃需求量零件圖號形狀單件重量/kg說明39 墊圈65Mn

2、2000 0.004 38 螺母Q235 2000 0.011 37 螺栓Q235 3000 0.032 36 銷35 2000 0.022 35 防松墊片Q215 1000 0.010 34 軸端蓋圓Q235 1000 0.050 33 螺栓Q235 2000 0.020 32 通氣器Q235 1000 0.030 31 視孔蓋Q215 1000 0.050 30 墊片橡膠紙1000 0.004 29 機蓋HT200 1000 2.500 28 墊圈65Mn 6000 0.006 27 螺母Q235 6000 0.016 26 螺栓Q235 6000 0.103 25 機座HT200 100

3、0 3.000 24 軸承2000 0.450 23 擋油圈Q215 2000 0.004 22 氈封油圈羊毛氈1000 0.004 21 鍵Q275 1000 0.080 20 定距環(huán)Q235 1000 0.09019 密封蓋Q235 1000 0.050 18 可穿透端蓋HT150 1000 0.040 17 調整墊片08F 2000 0.004 16 螺塞Q235 1000 0.032 15 墊片橡膠紙1000 0.004 14 游標尺1000 0.050 13 大齒輪40 1000 1.000 12 鍵Q275 1000 0.080 11 軸Q275 1000 0.800 10 軸承2

4、00 0.450 9 螺栓Q235 2400 0.025 8 端蓋HT200 1000 0.050 7 氈封油圈羊毛氈1000 0.004 6 齒輪軸Q275 1000 1.400 5 鍵Q275 1000 0.040 4 螺栓Q235 1200 0.014 3 密封蓋Q235 1000 0.020 2 可穿透端蓋HT200 1000 0.0401 調整墊片08F 2000 0.010(二作業(yè)單位的劃分根據(jù)變速箱的結構及工藝特點,設立如表2-2所示的11個單位,分別承擔原料儲存、備料、熱處理、加工與裝配、產(chǎn)品性能試驗、生產(chǎn)管理等各項生產(chǎn)任務。表2-2作業(yè)單位建筑匯總表序號作業(yè)單位名稱用途建筑面

5、積/(m x m備注1 原材料庫儲存鋼材,鑄錠20 x 30 露天2 鑄造車間鑄造12 x 243 熱處理車間熱處理12 x 124 機加工車間車、銑、鉆12 x 365 精密車間精鏜、磨銷12 x 366 標準件、半成品庫儲存外購件、半成品12 x 247 組裝車間組裝變速箱12 x 368 鍛造車間鍛造12 x 249 成品庫成品儲存12 x 1210 辦公、服務樓辦公樓、食堂等80 x 6011 設備維修車間機床維修12 x 24(三變速箱生產(chǎn)工藝過程變速箱結構比較簡單,因此,生產(chǎn)工藝過程也比較簡單,總的工藝過程可分為:零、組件的制作與外購;半成品暫存、組裝;性能試驗與成品存儲等階段。1

6、.零件的制作與外購變速箱上的標準件、異型件如塑料護蓋、鋁制標牌等都是采用外購、外協(xié)的方法獲得,入廠后由半成品庫保存,其他零件由本廠自制,其工藝過程分別見表2-3至表2-6所示。表中各工藝加工前工件重量=該工序加工后工件的重量/該工序材料利用率。表2-3機蓋加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件質量/kg 計劃年產(chǎn)量年產(chǎn)總質量機蓋29 HT200 2.500 1000 2500序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率(%1 原材料庫備料2 鑄造車間鑄造803 機加工車間粗銑、鏜、鉆804 精密車間精銑、鏜985 半成品庫暫存表2-4機座加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件質量/kg 計劃年產(chǎn)量年產(chǎn)總質量

7、機座25 HT200 3.000 1000 3000序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率(%1 原材料庫備料2 鑄造車間鑄造803 機加工車間粗銑、鏜、鉆804 精密車間精銑、鏜985 半成品庫暫存表2-5齒輪軸加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件質量/kg 計劃年產(chǎn)量年產(chǎn)總質量齒輪軸 6 Q275 1.400 1000 1400序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率(%1 原材料庫備料2 機加工車間粗車、磨、銑803 精密車間精車954 熱處理車間滲碳淬火5 機加工車間磨986 半成品庫暫存表2-6端蓋加工工藝過程表產(chǎn)品名稱件號材料單件質量/kg 計劃年產(chǎn)量/kg 年產(chǎn)總質量端蓋8 HT20

8、0 0.050 1000 50序號作業(yè)單位名稱工序內(nèi)容工序材料利用率(%1 原材料庫備料2 鑄造車間鑄造603 機加工車間精車802.標準件、外購件與半成品暫存生產(chǎn)出的零、組件經(jīng)檢驗合格后,送入半成品庫暫存。定期訂購的標準件和外協(xié)件均存放在半成品庫。3.組裝所有零件、組件在組裝車間集中組裝成變速箱成品。4.性能測試所有組裝出的變速箱均需進行性能試驗,不合格的就在組裝車間進行修復,合格后送入成品庫,即不考慮成品組裝不了的情況。5.產(chǎn)品存儲所有合格變速箱存放在成品庫等待出廠。三.產(chǎn)品產(chǎn)量分析生產(chǎn)的產(chǎn)品品種的多少及每種產(chǎn)品產(chǎn)量的高低,決定了工廠的生產(chǎn)類型,進而影響著工廠設備的布置形式。根據(jù)以上已知條

9、件可知,待布置設計的變速箱廠的產(chǎn)品品種單一,產(chǎn)量較小,其年產(chǎn)量為1000臺,屬于小批量生產(chǎn),適合按工藝的原則布置,宜采用流水線的組織形式。四.產(chǎn)品工藝過程分析(一計算物流量通過對產(chǎn)品的加工、組裝、檢驗等各種加工階段以及各工藝過程路線的分析,計算每個工藝過程各工序加工前工件單位質量及產(chǎn)生的廢料重量,并根據(jù)全年生產(chǎn)量計算全年物流量。具體計算過程如表4-1所示產(chǎn)品名稱毛重/kg 廢料/kg鑄造廢料鍛造廢料機加工廢料精加工廢料全年總質量機蓋 2.500/98=3.9860 3.9860*0.2=0.79720.2=0.63780.05101.486*1000=1486機座 3.000/(0.8*0.8

10、*0.98=4.7832 4.7832*0.2=0.95660.2=0.76530.06131.783*1000=1783齒輪軸 1.400/(0.8*0.95*0.980.40270.05=0.07520.480*1000=480端蓋0.050/(0.6*0.8=0.1042 0.10424*0.4=0.0417*0.2=0.01250.0542*1000=54(二繪制各零件的工藝過程圖根據(jù)各零件的加工工藝過程與物流量,繪制各零件的工藝過程如圖4-1圖4-6所示。圖中序號分別為: 1原材料庫, 2鑄造車間, 3熱處理車間, 4機加工車間, 5精密車間, 6半成品庫,7組裝車間,8鍛造車間。表

11、4-1全年生產(chǎn)量計算全年物流量(三 繪制產(chǎn)品總工藝過程圖變速箱總的生產(chǎn)過程可分為零件的加工階段總裝階段性能實驗階段,所有零件,組件在組裝車間集中組裝。將變速箱所有工藝過程匯總在一張圖上,得到變速箱總工藝過程如圖4-7所示。該圖清楚的表示出變速器生產(chǎn)的全過4廢料1圖4-5 齒輪軸物流量53廢料1.87970.3759 0.07521.50381.42866廢料0.0286 1.4004原材料2廢料14廢料0.10420.0125 0.06250.0502廢料16 圖4-1 機蓋物流量45廢料 廢料3.98600.79720.6378 0.0510 3.18882.55102.500原材料2廢料1

12、6圖4-2 機座物流量45廢料廢料4.78320.9566 0.76530.0613 3.82663.06133.000原材料原材料0.0417 圖4-6 端蓋物流量程以及各工序單位之間的物流情況,為進一步進行深入的物流分析奠定了基礎。10001150178外購件外購件 原材料 外購件外購件 84原材料外購件外購件 861780318739866 3950 2550637廢料 廢料 廢料廢料廢料 廢料 66382747833061766 478320 956615080094862104廢料 廢料12 1297642 375 15031878廢料廢料廢料 142875140028 12976原

13、材料2500原材料外購件外購件 64 66 1 1 1166 66665 4 2 2 45630002 4453 697注:裝配順序為:齒輪軸軸端蓋箱體基座機蓋圖 4-7 變速箱總工藝過程圖五. 物流分析(一 繪制從至表根據(jù)變速箱較佳工藝過程表5-1,繪制出變速箱工藝過程 物流從至表。如表5-1所示表5-1變速箱加工工藝從至表 ( 單位: kg (二 繪制物流強度匯總表根據(jù)產(chǎn)品的工藝過程和物流從至表,統(tǒng)計各單位之間的物流強度,并將物流強度匯總到物流強度匯總表5-2之中。表5-2物流強度匯總表 序號 作業(yè)單位對(路線 物流強度/kg 序號 作業(yè)單位對(路線物流強度/kg1 12 8873 6 4

14、6 1440 2 14 1878 7 53 1428 3 24 7076 8 56 5500 4 34 1428 9 67 12976 5457114107912976至從 1 2 3 4 5 6 7 8 9 合計原材料庫 鑄造車間 熱處理車間 機加工車間 精密車間 半成品庫 組裝車間 鍛造車間 成品庫 1 原材料庫88731878 10751 2 鑄造車間 7076 7076 3 熱處理車間1428 1428 4 機加工車間 7114 1440 8554 5 精密車間 1428 5500 6928 6 半成品庫 12976 12976 7 組裝車間 12976 12976 8 鍛造車間 9成

15、品庫 合計 8873142810382 71146940129761297660689編制(日期審核(日期(三劃分物流強度等級將各作業(yè)單位對的物流強度按大小排序,自從達填入物流強度分析表中,根據(jù)物流強度分別劃分物流強度等級。作業(yè)單位對或稱為物流路線的物流強度等級,應按物流路線比例或承擔的物流量比例來去確定。針對變速箱的工藝過程圖,利用表5-2中統(tǒng)計的物流量,按由小到大的順序繪制物流強度分析表5-3,表5-2中未出現(xiàn)的作業(yè)單位之間不存在固定的物流,因此,物流強度等級為U級。表5-3物流強度分析表序號作業(yè)單位對(路線物流強度(單位:kg2000 4000 6000 8000 10000 12000

16、 14000 物流強度等級1 67 A2 79 A3 12 E4 45 E5 24 I6 56 I7 14 O8 46 O9 34 O10 53 O(四繪制作業(yè)單位物流相關圖根據(jù)以上分析,繪制作業(yè)單位物流相關表,如圖5-1所示。EAOOAUAAAAAIAE AOAUAU OAUAUAUAUAUUAUAUAUAUAUAU UAUAUAUAUAUAUAUAUAUAUAUAUAUAUAUAUAUAUAUAUAUAUAUAUAUAUAUAIAUAUA圖5-1作業(yè)單位物流相關圖六. 作業(yè)單位非物流相互關系分析針對變速箱生產(chǎn)特點,制定各作業(yè)單位間相互關系密切程度理由如表6-1所示。根據(jù)表6-2制定變速箱“

17、基準相互關系”(見表6-2,在此基礎上建立非物流作業(yè)單位相互關系圖,如圖6-1所示。表6-1變速箱各作業(yè)單位關系密切程度理由編號 理由編號 理由 1 工作流程的連續(xù)性 5 安全及污染 2生產(chǎn)服務 6 振動,噪聲,煙塵3 物料搬運 7 人員聯(lián)系4 管理方便8信息傳遞作業(yè)單位名稱 1原材料庫2鑄造車間3熱處理車間4機加工車間5精密車間6半成品庫7組裝車間8鍛造車間9成品庫10辦公、服務樓11設備維修車間UE/3 A/3A/1I/3 AX/6 I/3AI/8 I/8X/6 O/4 I/8X/6O/4O/4O/4U UUU UU U E/2I/2UUU UUUUU UUU U U UU U UU U

18、UU UUUU U U U UUAU表6-2作業(yè)單位基準相互關系等級表符號 含義 說明 比例 A 絕對重要25 E 特別重要310 I 重要515 O一般密切程度1025 U 不重要 4580X 負的密切程度 不希望接近圖6-1作業(yè)單位非物流相關圖七.作業(yè)單位綜合相互關系分析從表5-4和表6-3可知,變速箱廠作業(yè)單位物流相互關系關與非物流相互關系不一致。為了確定各作業(yè)單位之間綜合相互關系密切程度,需要將兩表合作后再進行分析判斷。其合并過程如下:選取加權值加權值的大小反映工廠布置時考慮因素的側重點,對于變速箱廠來說,物流因素(m 影響并不明顯大于其它非物流因素(n 的影響,因此,取加權值m:n=

19、1:1作業(yè)單位名稱 1原材料庫2鑄造車間3熱處理車間4機加工車間5精密車間6半成品庫7組裝車間8鍛造車間9成品庫10辦公、服務樓11設備維修車間(一 綜合相互關系的計算根據(jù)該廠各作業(yè)單位對之間物流與非物流關系等級的高低進行量化,并加權求和,求出綜合相互關系如表7-1所示。當作業(yè)單位數(shù)目為11時,總作業(yè)單位對數(shù)為:N=11*(11-1/2=55,式中,N 為作業(yè)單位對數(shù)。因此,表7-1中將有55各作業(yè)單位對,即將有55個相互關系。表7-1作業(yè)單位之間綜合相互關系計算表作業(yè)單位對關系密切綜合關系物流關系加權值:1 非物流關系加權值:1分數(shù)等級分數(shù)等級分數(shù)等級12 3 E 4 A 7 E 13 0

20、U 2 I 2O 14 1 O 3 E 4I 15 0 U 0 U 0U 16 0 U 0 U 0U 17 0 U 0 U 0U 18 1 O 2 I 3O 19 0 U 0 U 0U 110 0 U 2 I 2O 111 0 U 0 U 0U 23 0 U 0 U 0U 24 3 E 3 E 6 E 25 0 U 0 U 0U 26 0 U 0 U 0U 27 0 U 0 U 0U 28 0 U 0 U 0U 29 0 U 0 U 0U 210 0 U -1 X -1X 211 0 U 1 O 1O 34 2 I 2 I 4I 35 1 O 0 U 1U 36 0 U 0 U 0U 37 0

21、 U 0 U 0U 38 0 U 0 U 0U 39 0 U 0 U 0U 310 0 U -1 X -1X 311 0 U 1 O 1U 45 3 E 3 E 6 E 46 2 I 3 E 5I 47 0 U 0 U 0U 48 1 O 0 U 1U49 0 U 0 U 0U 410 0 U -1 X -1X 411 0 U 1 O 1U 56 2 I 2 I 4I 57 0 U 0 U 0U 58 0 U 0 U 0U 59 0 U 0 U 0U 510 0 U -1 X -1X 511 0 U 1 O 1U 67 4 A 4 A 8 A 68 0 U 0 U 0U 69 0 U 0 U

22、0U 610 0 U 1 O 1U 611 0 U 1 O 1U 78 0 U 0 U 0U 79 4 A 4 A 8 A 710 0 U 3 E 3O 711 0 U 1 O 1U 89 0 U 0 U 0U 810 0 U -1 X -1X 811 0 U 1 O 1U 910 0 U 1 O 1U 911 0 U 0 U 0U 1011 0 U 1 O 1U (二劃分關系密級在表7-1中,綜合關系分數(shù)取值范圍為18,按分數(shù)排列得出各分數(shù)段所占比例如表7-2所示,在此基礎上與表7-3中推薦的綜合相互關系密級程度劃分比例進行對比,若各等級相差太大,則需要對表7-1中作業(yè)單位對之間的關系密切程

23、度作適當?shù)恼{整,使各等級比例與表7-3中推薦的比例盡量接近。表7-2綜合相互關系密級等級劃分總分關系等級作業(yè)單位對數(shù)百分比(%8 A 2 3.667 E 3 5.445 I 4 7.423 O 5 9.101 U 36 65.4-1 X 5 9.1表7-3綜合相互關系密級與劃分比例關系等級符號作業(yè)單位對數(shù)比例(%絕對必要靠近 A 13特別重要靠近 E 25重要 I 38 一般 O 515 不重要 U 2085 不希望靠近X010(三 建立作業(yè)單位綜合相互關系表將圖7-1中的綜合相互關系總分轉化為關系密級等級,繪制成作業(yè)單位綜合相互關系圖,如圖7-1所示。E X OU U U 設備維修車間作業(yè)單

24、位名稱原材料庫鑄造車間熱處理車間機加工車間精密車間半成品庫組裝車間性能實驗室成品庫辦公、服務樓UU X UU UA I UIE I OA E U U O UUU U U UUUX U X UU U OUXI UUUO UU UU U U UU U圖7-1作業(yè)單位綜合相關關系圖八.工廠總平面布置(一 綜合接近程度由于變速箱廠作業(yè)單位之間相互關系數(shù)目較多,為繪圖方便,先計算各作業(yè)單鍛造車間位的綜合接近程度,如表8-1所示。綜合接近程度分數(shù)越高,說明該作業(yè)單位越應該靠近布置圖的中心;分數(shù)越低,說明該作業(yè)單位應該遠離布置圖的中心,最好處于布置圖的邊緣。因此,布置設計應該按綜合接近程度分數(shù)高低順序進行,

25、即按綜合接近程度分數(shù)高低順序來布置作業(yè)單位順序。表8-1綜合接近程度排序表根據(jù)表8-1綜合接近程度排序表得各作業(yè)單位布置順序依次為:1機加工車間 ,2組裝車間 ,3原材料庫 ,4半成品庫 ,5鑄造車間 ,6成品庫 ,7精密車間 ,8熱處理車間 ,9設備維修車間,10鍛造車間 ,11辦公服務樓(二 作業(yè)單位位置相互圖在繪制作業(yè)單位位置關系圖時,作業(yè)單位之間的相互關系用表8-2所示的連線類型來表示,用相應符號來表示作業(yè)單位,以便區(qū)分作業(yè)單位的性質。 變速箱作業(yè)單位位置相關關系如圖8-2表示。至從 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 原材料庫 鑄造車間 熱處理車間 機加工車間 精密車間

26、半成品庫 組裝車間 鍛造車間 成品庫 辦公服務樓 設備維修車間 1 原材料庫 E/3 O/1 I/2 U/0 U/0 U/0 O/1 U/0 O/1 U/0 2 鑄造車間 E/3 U/0 E/3 U/0 U/0 U/0 U/0 U/0 X/-1 O/1 3 熱處理車間 O/1 U/0 I/2 U/0 U/0 U/0 U/0 U/0 X/-1 U/0 4 機加工車間 I/2 E/3 I/2 E/3 I/2 U/0 U/0 U/0 X/-1 U/0 5 精密車間 U/0 U/0 U/0 E/3 I/2 U/0 U/0 U/0 X/-1 U/0 6 半成品庫 U/0 U/0 U/0 I/2 I/2

27、A/4 U/0 U/0 U/0 U/0 7 組裝車間 U/0 U/0 U/0 U/0 U/0 A/4 U/0 A/4 O/1 U/0 8 鍛造車間 O/1 U/0 U/0 U/0 U/0 U/0 U/0 U/0 X/-1 U/0 9 成品庫 U/0 U/0 U/0 U/0 U/0 U/0 A/4 U/0 U/0 U/0 10 辦公服務樓 O/1 X/-1 X/-1 X/-1 X/-1 U/0 O/1 X/-1 U/0 U/0 11設備維修車間U/0 O/1 U/0 U/0 U/0 U/0 U/0 U/0 U/0 U/0 綜合接近程度8 6 2 11 4 8 9 0 4 -3 1 排序 3581742106119符號 A E